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Contamination of pathogen-free seed potato stocks byErwinia carotovora during multiplication: Results of a six-year monitoring study

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Summary

Recontamination byErwinia carotovora of seed potato stocks (VT) derived from stem cuttings in the process of multiplication was monitored on four farms in the east of Scotland from 1973 to 1978. Randomly selected VT stocks of different ages from a wider range of farms were also examined. The results showed that although contamination can occur early during stock multiplication there was, in general, no stepwise increase in contamination level from one generation to the next. However, contamination tended to be greater after the third multiplication year when stocks are grown by conventional methods used for lower-grade seed stocks. It is notable that contamination was consistently high on some farms and low on others. Contamination byE. carotovora var.carotovora tended to be greater than byE. carotovora var.atroseptica. These results may be explained by the farm practices of individual growers, soil moisture status and aerial transmission of the bacteria. The results also indicate that contamination of some potato stocks derived from stem cutting could be maintained at a low level over several generations more readily on some farms than on others.

Zusammenfassung

Von 1977 bis 1978 wurde auf vier Betrieben im Osten Schottlands im Laufe der Vermehrung von Pflanzkartoffelposten (SC), die von Stengelschnitten stammten, eine erneute Verseuchung durchErwinia carotovora beobachtet. Zudem wurden Stichproben von SC-Posten unterschiedlichen Alters aus einer grösseren Zahl von Betrieben untersucht. Die Zusammenfassung aller Ergebnisse der vier Betriebe zeigte, dass die ersten drie Generationen der Bestände (Vermehrungsjahre 1 bis 3) zu weniger Ansteckung neigten als jene in den Jahren 4 und 5, wenn die Posten zur Erzielung von Saatgut tieferer Anbaustufen (Tabelle 1) mit konventionellen Handelsmethoden behandelt wurden. Höhere Verseuchungsgrade wurden auch in den Jahren 4 und 5 in den Stichprobenposten erreicht (Tabelle 5). Wenn die Daten Betrieb für Betrieb analysiert wurden, fand man auf einigen Betrieben durchwegs hohe und auf anderen niedrige Verseuchungsgrade (Tabelle 2). Obwohl die Gesamtzusammenfassung der Daten (Tabelle 1) darauf hinwies, dass sowohlE. carotovora var.carotovora als auchE. carotovora var.atroseptica in ungefähr gleichem Ausmass vorhanden waren, war der erste Organismus auf drei von vier Betrieben und der letztere auf dem vierten Betrieb vorherrschend (Tabelle 3). Obwohl die Ansteckung früh während der Bestandesvermehrung auftreten kann, gab es im allgemeinen keinen Entwicklung im Verseuchungsgrad. Statt dessen fiel der Verseuchungsgrad manchmal von einer Generation zur nächsten (Tabelle 4). Diese Ergebnisse wurden versuchsweise mit dem Aufwand an Sorgfalt durch den einzelnen Pflanzen, durch den Zustand der Bodenfeuchtigkeit und durch den Lufttransport der Bakterien erklärt. Auf einigen Betrieben konnten die Kartoffelbestände nicht nur über einige Generationen relativ frei von Ansteckung durchE. carotovora erhalten werden, sondern weisen auch darauf hin, dass seit 1973 eine deutliche Verbesserung eintrat, selbst wenn einige Jahre nässer und damit für die Bestandesverseuchung günstiger waren als andere (Tabelle 6). Parallel mit dieser Abnahme der Verseuchung verläuft ein schwächeres Auftreten der Schwarzbeinigkeit in Pflanzbeständen, die seit 1973 zur Feldbesichtigung angemeldet wurden, als ein stets höherer Anteil von Beständen von Stengelschnitten stammte (Tabelle 7).

Résumé

La recontamination parErwinia carotovora de lignées de pommes de terre de semences (SC)_ provenant de bouturage dans le procédé de multiplication a été contrôlée dans quatre exploitations agricoles dans l'est de l'Ecosse de 1977 à 1978. Des lignées de bouture, sélectionnées au hasard, de différents âges, provenant d'une plus grande gamme d'exploitations, furent aussi examinées. Le résumé des résultats obtenus dans les quatre exploitations montraient que les trois premières générations de récolte (années de multiplication 1 à 3) avaient tendance à être moins contaminées que celles des années 4 et 5 quand les lignées avaient été traitées par des méthodes commerciales conventionnelles utilisées pour des clones de qualité inférieure (tableau 1). De hauts niveaux de contamination furent aussi obtenus dans les années 4 et 5 des lignées sélectionnées au hasard (tableau 5). Quand les données furent analysées ferme par ferme, les niveaux de contamination montrèrent qu'ils étaient significativement hauts dans certaines exploitations et bas dans d'autres (tableau 2). De la même manière, quoique le résumé des résultats (tableau 1) suggère queErwinia carotovora var.carotovora etErwinia carotovora var.atroseptica étaient présents en même quantité, le premier pathogène prédominait dans 3 exploitations sur quatre, et le dernier dans la quatrième exploitation (tableau 3). Bien que la contamination puisse avoir lieu au début de la multiplication de la lignée, il n'y a pas eu, en général, de niveau de contamination avancée. Le niveau de contamination tombait même quelquefois d'une génération à l'autre (tableau 4). Les résultats s'expliquaient par l'importance des précautions prises par les agriculteurs, le niveau d'humidité dans le sol et la transmission aérienne des bactéries. Non seulement on a pu maintenir dans quelques exploitations des lignées de pommes de terre relativement indemnes de contamination parErwinia carotovora pendant plusieurs générations, mais encore les résultats suggèrent qu'une amélioration notable a eu lieu depuis 1973 pendant certaines années plus humides, et par conséquent plus favorables à la contamination de la récolte que d'autres (tableau 6). Parallèlement à cette réduction de contamination, la jambe noire a eu moins d'importance dans les cultures de semence soumises au contrôle depuis 1973, tandis qu'une proportion de plus en plus élevée provenait de bouture (tableau 7).

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Perombelon, M.C.M., Lowe, R., Quinn, C.E. et al. Contamination of pathogen-free seed potato stocks byErwinia carotovora during multiplication: Results of a six-year monitoring study. Potato Res 23, 413–425 (1980). https://doi.org/10.1007/BF02356257

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